Dlouhodobá záhada měsíců Marsu – mise, která by ji mohla vyřešit

Dva malé měsíce Marsu, Phobos (asi 22 km v průměru) a Deimos (asi 13 km v průměru), představují záhadu pro vědce po celá desetiletí a jejich původ nadále zůstává předmětem debat. Někteří astronomové navrhli, že mohou být tvořeny zbytkovými úlomky vytvořenými planetou nebo velkým asteroidem při nárazu na povrch Marsu. Opačná hypotéza však naznačuje, že měsíce jsou asteroidy, které byly zachyceny gravitační silou Marsu a byly uvězněny na jeho oběžné dráze.

K vyřešení záhady budeme potřebovat materiál z povrchů měsíců pro analytické analýzy na Zemi. Naštěstí Japonská agentura pro výzkum vesmíru (JAXA) zahájí v září 2024 misi nazvanou „Martian Moon eXploration“ (MMX) na Phobos a Deimos. Sonda bude vynesena nově navrženou raketou H -3, která je stále ve vývoji.

Očekává se, že sonda dosáhne oběžné dráhy Marsu v roce 2025, poté bude obíhat kolem Phobosu a nakonec odebere materiál z jeho povrchu před návratem na Zemi do roku 2029. Bude to další ze série nedávných misí dopravujících materiál z vesmíru zpět na Zemi, navazující na úspěšnou misi JAXA k asteroidu Ryugu (Hayabusa 2), stejně jako misi NASA s názvem OSIRIS-REx k asteroidu Bennu a Chang'e 5 Čínské vesmírné agentury, která na Zemi dopravila vzorky z Měsíce.

Pokud by na Marsu skutečně došlo k impaktu, očekávali bychom, že na Phobosu najdeme podobný materiál, jaký se nachází na rudé planetě. I když nemáme žádný materiál dopravený přímo z Marsu (zatím), máme to štěstí, že z jeho povrchu byly vyvrženy meteority, které si nakonec našly cestu na Zemi. Tyto meteority proto mohou být podobné materiálu dopravenému z Phobosu, což by poskytlo fantastické srovnání.

V případě zachyceného asteroidu však na Phobosu najdeme spíše materiál, který se nachází na jiných asteroidech ve Sluneční soustavě. V této skupině převládá hypotéza, že měsíce jsou tvořeny stejnou horninou jako meteority, nazývané uhlíkaté chondrity. Naštěstí máme spoustu takových meteoritů a vzorků, které bychom mohli porovnat s materiálem z Phobosu.

Porovnání meteoritů a materiálu přivezeného z Phobosu bude fantastickým nástrojem, který nám pomůže pochopit původ těchto dvou měsíců. Jakmile budeme mít materiál v laboratoři, lze na vzorky aplikovat přísné analytické techniky. Jednou z technik je analýza izotopů kyslíku. Izotopy jsou verze prvků, jejichž jádra mají více nebo méně částic nazývaných neutrony. Například kyslík má tři stabilní izotopy s atomovými hmotnostmi 16, 17 a 18.

Pokud Phobos skutečně představuje starověký fragment Marsu, mohl by obsahovat nejprimitivnější marťanský materiál. Mars zažil širokou škálu procesů, které změnily horniny na jeho povrchu, včetně větrné eroze a změny způsobené vodou. Na základě prvků, jako jsou suchá koryta řek pozorovaná z orbiterů, jako byly například sondy Viking, je jasné, že voda na Marsu kdysi existovala. Tato voda pravděpodobně pocházela ze směsi asteroidů a komet a vulkanické činnosti. Mars si také udržoval hustou atmosféru, která umožnila přítomnost vody jako kapaliny na povrchu planety.

Na druhou stranu Phobos zůstal tělesem bez atmosféry, kde nedocházelo k procesům, jako je kontaminace vodou (ačkoli k menším impaktním událostem mohlo dojít). To znamená, že vzorky dopravené z Phobosu by mohly poskytnout extrémně důležité poznatky o původním obsahu vody na Marsu a okno pro procesy, které probíhaly v rané Sluneční soustavě .

MMX je jednou z nejvíce vzrušujících plánovaných misí v průzkumu vesmíru. Zbývá necelý rok a už teď pevně držíme palce k úspěšnému startu, akvizici a dopravě vzorků na Zemi. Mnoho vědců by uvítalo možnost jednoho dne tyto vzorky studovat.

Zdroj: https://phys.org/news/2023-12-longstanding-mystery-mars-moonsand-mission.html

autor: František Martinek